摘要：为了提高质子交换膜燃料电池(PEMFC)的膜电极的传质性能与电池的功率密度,设计了一种以圆弧凹面作为强化传质结构的随行波流场板。结合铣削工艺,实现了随行波流场结构的制造。采用计算流体动力学软件,建立包括随行波流场与膜电极在内的燃料电池三维模型。实验验证了该模型的准确性。探索了强化传质结构对电池内部速度场、浓度场及电场的分布规律,分析了电池性能的提升效果。结果表明:与流道深宽0.6 mm×0.8 mm的常规流场相比,该文的随行波流场的平均流速提升了27.7%,压损降低了19.2%,双极板—气体扩散层界面的氧气含量提升了1.44%,出口的排水速率增大16.7%,功率密度提升了8.6%。

摘要：网联车辆队列系统的双端通信时延会极大影响队列的控制性能,而且在极端情况下,甚至可能引发队列失稳、发生碰撞的现象。该文在充分考虑车云双端通信时延的基础上,提出了一种基于云的分布式控制算法。通过一定假设,对云控场景下的车辆队列使用采样控制系统的方法进行建模,将双端通信时延进行统一;使用Riccati不等式设计了状态反馈分布式控制器,使用Lyapunov-Razumikin定理分析了控制算法的渐近稳定性,进而得到时变时延上界与通信拓扑、耦合增益之间的关系。结果表明:存在一个合适的耦合增益使得所能容忍的时延上界最大,且通信拓扑Laplacian矩阵最大与最小特征值的比值与时延上界大小呈负相关的趋势。

摘要：为了提高分布式驱动电动汽车用永磁轮毂电机在变负载、宽转速范围内无位置传感器控制算法的可靠性,本文提出了一种基于改进模型参考自适应(IMRAS)的永磁轮毂电机无位置传感器控制方法。在传统模型参考自适应(MRAS)算法中固定增益自适应律设计基础上,结合自抗扰控制算法(ADRC)中的非线性变增益模块设计方法,利用fal函数构建了具有变增益非线性特性的自适应律,实现了对轮毂电机转子位置与转速的准确估算,并对所提出的控制方法进行了仿真及台架测试。结果表明:改进后的无位置传感器控制方法具有较强的鲁棒性和抗干扰特性,尤其在宽转速范围、负载突变等工况下具有较好的自适应能力。

摘要：为优化气动发动机的设计,提高气动发动机的工作性能,在一台由R175柴油机改装的二冲程气动发动机上进行详细的台架试验研究,并提出两个评价气动发动机性能的新指标——比质量流量和总能量效率。采用变压器机油、冷冻油和特制机油等三种不同的润滑油进行气动发动机的润滑油试验,试验结果表明润滑油对气动发动机的经济性和动力性影响很大。针对水套中无水、注入常温水和开水等三种不同换热条件进行气动发动机的换热试验,试验结果表明加强换热条件对气动发动机的经济性和动力性帮助有限,但多级利用压缩空气可以提高气动发动机的总能量效率。利用三种不同进气提前角的进气凸轮,进行三种不同配气相位的速度特性和负荷特性试验。试验表明:气动发动机在低速阶段拥有较好的经济性和动力性,进气提前角为10°CA时,气动发动机性能最好。

摘要：建立了具有单向离合解耦器(Overrunning Alternator Decoupler,OAD)的八轮-多楔带发动机前端附件驱动系统的非线性旋转振动数学模型.采用Gear数值算法求解从动轮和张紧臂的角度波动.计算结果表明,有OAD装置时从动轮和张紧臂的角度波动、各带段的动态张力和带-轮间的滑移率等系统动态特性均明显减小.计算和研究了OAD弹簧刚度的大小、电机转子与电机轮惯量比的大小以及电机负载转矩的大小对系统动态特性的影响.以张紧臂角度波动、OAD弹簧转矩和带-电机轮间的滑移率最小为优化目标,建立了OAD弹簧刚度和电机转子转动惯量两参数的优化设计数学模型.结果表明,采用优化后的系统参数,该系统的动态特性均得到一定程度的改善.

摘要：利用汽车制动防抱死系统(Anti-lock braking system,ABS)轮速传感器脉冲信号设计的间接式轮胎气压检测系统(Indirect tire pressure monitoring system,TPMS)监测轮胎气压,只能局限于汽车在直线行驶或接近直线行驶时。因此,现有的TPMS在转弯行驶工况下间接式TPMS是失效的。在汽车直行时标准脉冲数比较法间接监测轮胎气压的基础上,对汽车转弯工况下各车轮标准脉冲数的特点进行深入研究,建立汽车转弯行驶时的运动学模型,利用模型中各车轮转弯半径之间的关系,推导出由各轮标准脉冲数相对差值计算各车轮转弯半径的计算公式,用计算转弯半径对各车轮行驶的距离进行修正,将转弯行驶等效为直线行驶,实现了间接式TPMS在转弯工况下监测轮胎气压的功能。用该方法制作的TPMS样品经实车道路试验,监测效果良好。给出汽车在弯道行驶时监测轮胎气压的方法,扩充了间接式TPMS检测轮胎气压的适用工况,对开发间接式TPMS产品具有理论和指导意义。

摘要：为提高薄壁管结构的耐撞性和吸能性,基于竹结构设计出由仿生节、仿生单元和仿生内管组成的仿生吸能管,并利用有限元法模拟了仿生吸能管的轴向碰撞吸能,利用响应面法求得了仿生吸能圆管的最优结构。优化得出仿生单元壁厚为1mm、仿生内管壁厚为0.628mm时吸能特性最优,比吸能分别为157.57kN和34.33kJ/kg。结果表明:仿生设计和响应面优化,可提高薄壁管的吸能特性,可为薄壁管的优化设计提供新方法。

摘要：为探讨雾天高速公路车路协同系统信息介入对驾驶人视觉信息加工模式的影响,首先,依托驾驶模拟平台设计了车路协同环境下的雾天高速公路驾驶模拟实验,获取驾驶人的视觉行为参数;其次,将前方道路定义为关键兴趣区域,分别提取驾驶人在全局水平及兴趣区域的注视、扫视等显性视觉特性指标,并分析其分布规律;最后,采用因子分析方法获取信息提取因子、感知密度因子及信息搜索因子共3个公因子,以表征雾天高速公路车路协同系统作用下驾驶人的视觉信息加工模式。结果表明,车路协同系统的应用会显著影响驾驶人的扫视行为及对前方道路的视觉资源分配,多元信息的介入改变了原有的信息分布,使驾驶员的信息提取效率提高,信息感知密度降低,信息搜索效率提高。文中研究结果可为车路协同系统人机交互终端的设计及安全应用提供理论参考和技术保障。

摘要：针对传统轮胎力学模型因形式复杂、参数拟合困难等而不便于进行车辆系统动力学控制设计的问题,提出一种基于数据驱动的轮胎纵滑力学特性分段仿射辨识建模方法。基于平板式轮胎动态特性试验台,准确获取了反映轮胎在3124、6530、8036、9468、11760 N等5个垂向载荷,胎压880 kPa,纵向滑移率变化范围为-1~0.5,以及峰值附着系数分别为0.34和0.77的两种路面条件下的非线性纵滑力学特性试验数据。在此基础上,对试验结果进行了分析,确定了轮胎纵向力与其主要影响因素间的一般映射关系,进而引入分段仿射辨识理论完成轮胎纵滑力学特性的有效辨识。辨识主要由试验数据聚类、仿射子模型参数估计以及分解面系数矩阵求解等3个环节组成,分别采用改进的K-means、最小二乘以及模糊加权近似支持向量机等算法进行实现,最终针对低附路面和高附路面分别获取了10个仿射子模型用于拟合轮胎非线性纵滑力学特性试验数据。为验证辨识轮胎模型的精度,将模型仿真结果与试验数据进行对比。结果表明,所辨识的轮胎模型能够准确描述轮胎非线性纵滑力学特性,模型整体拟合精度高于95%。

摘要：填充橡胶材料的动态特性与预载、激振频率和激振振幅等相关。采用模型叠加方法,建立了用于计算的由填充橡胶材料制造的橡胶隔振器动态特性的弹性-粘弹性-弹塑性模型。其中,弹性模型用于表征橡胶隔振器的弹性部分,粘弹性模型用于表征橡胶隔振器动态特性与激振频率的相关性,弹塑性模型用于表征橡胶隔振器动态特性与激振振幅的相关性。对一试片进行静动态性能实验,得到其静、动刚度和滞后角,由其拟合得到了弹性、粘弹性、弹塑性模型的参数。计算了一动力总成橡胶隔振器的动态特性,并与实验结果进行了对比分析。结果表明,采用的弹性-粘弹性-弹塑性模型可以较好地表征橡胶隔振器动态特性的振幅相关性和频率相关性。其计算方法,可以用于橡胶隔振器动态特性的设计计算。